细胞核自噬及其在卵子发生过程中的作用和分子机制

Autophagy plays important roles in cell differentiation and development through maintaining cellular homeostasis. As a new cell activity, nuclear autophagy is a frontier field in cell biology, which is poorly understood. Using approaches of molecular and cell biology, functional genomics and proteomics, in combining with a variety of techniques of biochemistry and bioinformatics, molecular pathways and regulations of nuclear autophagy in follicular granulosa cells in mouse ovary will be systematically analyzed. For the regulation of gene expression during nuclear autophagy, genome-wide nascent transcripts will be characterized. Protein interactive maps involved in nuclear autophagy will be constructed. Protein acetylation in the regulation of nuclear autophagy will be analyzed. Possible roles of nuclear autophagy in nuclear RNA processing will be explored. Through uncovering molecular mechanisms of nuclear autophagy regulations, roles of nuclear autophagy in granulosa cells will be further investigated, so as to understand nuclear autophagy and its functions in oogenesis. The study is of theoretical and practical significance, not only to enrich cell biology theory, but also to contribute to our understanding of female infertility due to oogenesis disorder and development of new techniques for manipulating reproduction in economic animals.

通过维持细胞稳态，细胞自噬在分化与发育中发挥重要作用。细胞核自噬是一个新的细胞活动过程，是细胞生物学中一个新兴研究领域。然而，目前我们对核自噬的认知甚少。据此，本研究拟采用现代分子和细胞生物学、功能基因组和蛋白组学等技术，结合多种生物化学和生物信息技术手段，系统分析小鼠卵巢滤泡颗粒细胞核自噬诱导发生的分子通路及其调控。鉴定在核自噬诱导条件下，基因组范围内基因新生转录的特征,以了解其基因的表达调控；构建核内自噬调控蛋白的互作图谱；分析核内蛋白乙酰化对核自噬的调控；探索自噬蛋白与核内RNA剪接的关系；揭示核自噬的分子机制，对核自噬在颗粒细胞中的作用和功能进行研究。通过这些探索，以期获得细胞核自噬的发生、分子机制及其在卵子发生中功能的新认识。这对于理解细胞自噬及其生物学作用具有重要的理论意义。不仅有助于认识人类女性因卵子发生障碍引起不育的分子机制，而且对于开发经济动物生殖调控新技术具有实际意义

项目的背景.细胞通过自噬维持稳态，以行驶正常生理功能。自噬在发育与分化等多种细胞活动过程中发挥重要作用。核自噬是一个新的细胞活动过程，是细胞生物和遗传学等学科一个新兴研究领域。自噬通常指细胞质的自噬，对细胞核自噬调控的认知甚少。本课题是基于前期本实验室发现颗粒细胞核自噬现象，在此基础上开展核自噬深入探索。该项研究结果对于认识细胞稳态的维持和调控以及卵巢发育具有重要的科学意义。..主要研究内容.1. 自噬体的组装和分子调控机制.1. 生殖系线粒体自噬受体及其选择性自噬的分子调控机制.3. 自噬基因的核内转录调控以及性激素受体对其调控的性别差异性.4. RAB37调控卵巢稳态的生物学功能及分子机制...重要结果.1. 发现自噬体ATG5-ATG12-ATG16大型复合体组装调控的组织者.2. 发现生殖系线粒体自噬受体，并揭示其选择性自噬调控机制.3. 确定了RAB37调控卵巢稳态的生物学功能及分子机制. 以上研究成果发表了6篇SCI论文，其中，一区5篇，二区1篇；另有1篇论文在整理中，待发表:.Cell Death Differ. 2018; 2021 (一区, IF=15.828) 2篇; Autophagy 2018; 2021; 2021 (一区,IF=16.016) 3篇; Int J Biol Sci. 2020 (二区, IF=6.58)。..关键数据及其科学意义.1. 自噬调控机制对于认识细胞稳态的维持具有重要的科学意义；.2. 自噬在卵巢发育中作用的认识，为进一步理解性分化发育机制提供了新途径。